论电网10kV配电线路防雷的措施论文_陈伟,李猛

论电网10kV配电线路防雷的措施论文_陈伟,李猛

(国网安徽省电力有限公司淮北供电公司 安徽淮北市 235000)

摘要:本文针对现行较为常见的防雷措施为基本出发点,总结特征及其存在的问题,并提出相应的改进对策,仅供参考。

关键词:1OkV;配电线路;防雷

随着社会的迅猛发展,电已经影响到人们生活的方方面面,因此,供电可靠性直接影响到人们的政策生活。作为直接为用户分配电能的配电网的安全性要求越来越高。10kV配电线路因为绝缘水平不高,并且具有复杂的网络结构,非常容易遭受雷害事故,使得电网的供电可靠性受到影响,同时也直接影响到了配电网的安全,严重的甚至危害人民的生命财产安全。因此,分析配电线路中防雷存在的问题,并找到解决的措施,对于人们的安全用电是非常有意义的。

一、我国10kv配电线路的防雷影响因素分析

(一)变压器对10kv配电线路防雷的影响

逆变换过电压是由在配电变压器中诞生的南高压端进波引起的,它是高压绕组的过电压被低压电磁感应到的。影响逆变换过电压的因素包含了变压器变比、电流强弱、高压端进波的电流波长以及电阻等,一般情况下,配电变压器的中性点绝缘之所以会被击穿,都是由逆变换电压的大小超过了配电变压器绝缘的最大值而造成的。我国的低压避雷器之所以需要安装在配电线路中的保护器前面,是由于电流保护器的零线无法接地,同时我国现在的配电变压器都配备有低压电力漏电保护器。安装在高压一侧的氧化锌避雷针就是为了保护10kv配电线路变压器而设置的,避雷器不同的安装地点,往往会起到不同的保护作用。如果是为了保护电力设备和出线的电能表,避雷器则将会安装在各个配电线路的出线前端口位置。假如避雷器是安装在低压总熔断服务器的前端位置,它则是出于保护变压器的目的而放置的。

(二)环网柜以及电缆分支箱对10kv配电线路防雷的影响

集低价位、低空间占用、高安全性等优势于一身的环网柜的组成手法十分简单,只需在将高压开关设备放置到钢板金属柜中即可。而电缆分支箱在配电线路中的电力与其他设备之间、电缆之间起到的是连接桥梁的作用。电缆分支箱之所以能在10kv配电线路中得到广泛运用,是离不开它具备的独特特性的,如高绝缘性、抗腐蚀性、全封闭性、高安全性以及便捷灵活的连接手法等。当10kv的配电遭受到雷电事故时,如果环网柜和电缆分支箱没有采取任何避雷措施,雷电波便会通过架空线路轻松入侵到10kv的配电线路中,这个时候,无论是环网柜还是电缆分支箱,最容易被雷电波击穿的便是电缆头,而电缆头被绝缘击穿后的损坏是无人为修复的永久性损伤。为了良好的保护电缆头,使其远离雷电波的破坏,防雷措施在我国10kv配电线路中的环网柜和电缆分支箱中的运用是十分必要的。

(三)雷电压对10kv配电线路防雷的影响

我国的10kv配电线路不仅网架结构组成极其复杂,电路的绝缘能力也十分低,除此之外,对配电线路的有效保护措施也十分匮乏,无论是线路避雷针、避雷线亦或耦合地线,他们在10kv配电线路防雷过程中的运用都是十分低的。这样一来,当具有较高电流和电压的配电线路直接遭受到雷达袭击时,往往会造成十分巨大的破坏,而此时的跳闸率更是百发百中。好在在我国,10kv配电线路遭受雷电直击的机率只有10%,对配电线路产生最多影响的往往是雷电过电压中的感应过电压。所以,尽管感应雷与直击雷都是我国10kv配电线路需要面对两个主要问题,但鉴于直击雷的低发生率,只需将更多的防护措施集中到保护配电线路避免遭受防护感应雷过电压上,便可在更大的程度上降低电力企业与社会群众因雷电事故遭受的损失。

二、雷击断线与跳闸机理

(一)电弧放电规律

(1)配电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。

(2)雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。

(3)当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。

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(二)架空绝缘导线断线

当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139KV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。

(三)架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁

当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。

三、我国10kv配电线路的防雷措施

加大架空绝缘导线雷击断线的防雷力度。

1.通过提高局部配电线路的绝缘能力进行防雷

强化配电线路的局部绝缘可通过架空绝缘导线来实现,其原理是反击传到线中的放电仅需要通过占穿绝缘皮或者绝缘加强边缘便,这样不仅可以提高配电线路冲击放电的耐受电源,还可以节约配电线路的成本。

2.通过避雷器对10kv配电线路进行绝缘防雷

避雷器不仅能让输电线路有效防雷,在配电线路中的运用,也可大幅度降低架空绝缘线路受雷击后的损坏几率。在我国10kv配电线路防雷措施中运用最多的便是氧化锌避雷器,因为无间隙避雷器在受到长期工频电击后,如果在时常承受工频续流以及雷电的间歇性电击,极易因为老化而导致防雷能力锐减,最后使得整个电路遭受雷击后受损,同时影响到配电线路的安全性。在氧化锌避雷器的安装位置选择上,通常会将氧化锌避雷器放置在比较容易受到雷电击的地方以及配电变压器等设备前端,这样一来,便可对配电线路进行全方位的保护了。

3.通过两端并联放电对10kv配电线路进行防雷

为了将配电线路在保护间隙进行受到雷电击后的放电行为,避免绝缘线遭受雷击后出现断线的状况,通常会采用用两端的绝缘子并联起来实现间隙放电,这样是需要保证绝缘子的冲击电压不低于间隙放电电压便可以了。

总的来说,要想实现配电设备对10kv配电线路进行全面的防雷保护,必须保证四点,即必须在高压侧避雷器、变压器外壳、低压侧中性点、低压避雷器四者同时接地的情况下,才可实现对配电变压器的保护。考虑到避雷器的防雷效果,集易安装、小占用、小质量、高密闭性、防暴、放水等特性于一体的氧化锌避雷器的防雷效果是最为突出的,它不仅具有防爆脱离功能,还无须定时进行维护,而在氧化锌避雷器的型号选择上,HY5WS-12.7/50避雷器是最佳的选择。

四、总结

综上所述,雷电事故是我国当前10kv配电线路中存在的许多问题中最为最为严重的一个,无论是供电的可靠性还是电网的安全性,都受到了雷电事故的威胁。只有积极采取有效的防范措施,才能从根本上解决我国10kv配电线路的防雷问题。为了将雷电事故造成的损失降到最低限度,保障配电线路绝缘水平的有效提高,才能使得配电绝缘导线雷击断线能获得更好的保护,让电网安全与供电可靠性得到大幅度提高,让我国的10kv配电线路得以更快速、更安全的运行。

参考文献

[1]陈维江,孙昭英,王献丽,李庆余,颜湘莲,王风雷,李红,王松虞,王增志,张文军.35kV架空送电线路防雷用并联间隙研究[J].电网技术,2011,3(44):165-173.

[2]王茂成,吕永丽,邹洪英,吕凤文,王茂旭,杨光,李明,王选军.10kV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术,2012,3(43):115-117.

[3]陈维江,孙昭英,周小波,潘波,陈伟明,吴才彪.防止10kV架空绝缘导线雷击断线用穿刺型防弧金具的研制[J].电网技术,2011,6(63):128-130.

论文作者:陈伟,李猛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/14

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